JPH08164827A - 車両故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】車載電子または機械システムに不具合が生じた
とき不具合原因を目標時間内に効率良く容易に診断する
車両故障診断装置を提供することにある。 【構成】車載電子または機械システムに不具合が生じた
時、不具合原因、部位を診断する為、不具合状況入力手
段、不具合原因記憶手段１０１、不具合原因捜査手段１
０２、テスト選択手段１０３、テスト内容記憶手段１０
４、テスト順序記憶手段および最適なテスト方法を判
定、表示するための表示手段１０６を備えた車両故障診
断装置において、作業者が希望目標として入力した所要
診断時間と、各診断作業毎に設定された作業経過時間と
に応じて最適診断手順を策定する診断手順策定手段１１
０を付加して設置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車に搭載してある
電子システム又は機械的システムに不具合が生じた時、
不具合の原因、部位を、目標とする作業時間内に、効率
良く容易に診断、推定することができるようにした車両
故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般的な車両故障診断装置は、図２
に示すような構成になっていた。すなわち、入力手段２
００によって作業者が入力した車両の不具合現象、状況
に対して、不具合原因捜査手段２０２が不具合現象に対
応して想定される不具合原因を、不具合原因記憶手段２
０１から選択して取り上げ、テスト選択手段２０３によ
って、実際に不具合原因を診断するためのテスト用に選
択し、テスト順序記憶手段２０５内に予め指定されてい
るテスト順序に従って、テスト内容記憶手段２０４に記
憶されているテスト内容を表示手段２０６を介して作業
者に知らせて診断作業を行わせ、不具合原因を発見する
ようになっていた。

【０００３】なお、一般の車両故障診断装置１０を図３
に示すが、図中、１１は診断手順を表示しデータ判定を
行う外部コンピュータ、１２は計測ボード、１３はルー
ビングプローブ、１４は診断コネクタ、１５は車載コン
ピュータである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法では、不具合原因を発見するまでに要する診断時間が
かなり長くなってしまうことがあり、診断が完了するま
での時間の目安が判らなかった。また、作業者の技術レ
ベルの差に対応して診断作業方法を選別することができ
ず、技術レベルの高い作業者にも技術レベルの低い作業
者と同じ（自動）診断作業を強制してしまい、技術レベ
ルの高い作業者も、煩わしさを感じながら長い時間をか
けて診断作業を行わざるを得ないという問題があった。

【０００５】また、テスト順序をメンテナンスする場合
に、テスト順序を変更しようとすると、テストの所要時
間や、そのテストに関わる不具合原因の発生頻度など様
々な要素を加味せざるを得ず、テスト順序の決定が困難
であった。

【０００６】本発明は、上記従来の車両故障診断装置の
種々の難点を解消し、不具合の原因、部位を、目標とす
る作業時間内に、効率良く容易に診断、推定することが
できる車両故障診断装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、車両に搭載してある電子システム
又は機械的なシステムに不具合が生じた時、不具合の原
因、部位を診断するために、不具合状況の入力手段、不
具合原因記憶手段、不具合原因捜査手段、テスト選択手
段、テスト内容記憶手段、テスト順序記憶手段および最
適なテスト方法などを表示するための表示手段を備えた
車両故障診断装置において、作業者が希望目標として入
力した所要診断時間と、各診断作業毎に設定された作業
経過時間とに応じて最適診断手順を策定する診断手順策
定手段を付加して設置することにした。更に具体的に述
べれば、診断手順策定手段は、作業者が入力した目標と
する所要診断時間からタイマーにより測定された作業の
経過時間を差し引いた残り時間と、不具合原因記憶手段
に記憶している不具合原因ごとの発生指数とテスト内容
記憶手段に記憶されている各テストの標準所要時間とに
応じて、対象とする不具合原因の推定に最適な診断手順
を策定する最適テストパターン策定手段Ａと、それに加
えて、作業者が入力した目標とする所要診断時間よりも
診断作業に必要な時間が所定時間だけ長くなっても、不
具合原因の診断を一層的確に効率良く実行できる診断手
順の策定が可能な場合に適した最適テストパターン策定
手段Ｂとを備え、診断作業実行時には各段階で作業者の
技術レベルに応じて作業者自身が自動診断とマニュアル
診断の選択を行え、あらかじめテスト内容記憶手段に記
憶されている各テストの標準所要時間と実際に作業者が
費やした作業時間とのズレに対応するため、各テストを
終了するごとに、最適な診断手順策定作業を繰り返すよ
うに構成されている。

【０００８】

【作用】本発明では、従来の車両故障診断装置に診断手
順策定手段を付加設置して、作業者が診断作業に割り当
てられる希望的な所要診断時間をまず始めに入力して、
その時間に応じて最適なテストパターンを表示するよう
にしたので、作業者としては所要時間の目安がつき、し
かも、希望時間内に精一杯実行できる診断作業の手順が
判り、実際には、其の手順は診断作業の進行の各段階に
応じて修正されてゆくので、実行し易い。

【０００９】

【実施例】図１は本発明故障診断装置の一実施例図であ
る。

【００１０】作業者が車両の不具合現象および目標とす
る故障診断時間などを入力するための入力手段１００
と、各種不具合原因と其の不具合原因の発生指数と其の
不具合原因を判定できるテスト名を記憶している不具合
原因記憶手段１０１と、入力手段により入力された不具
合現象に対応した不具合原因を上記不具合原因記憶手段
からピックアップし、テストの結果によってピックアッ
プされた不具合原因を順次候補から外してゆく不具合原
因捜査手段１０２と、不具合原因捜査手段によってピッ
クアップされた不具合原因を診断するためのテストを選
択するテスト選択手段１０３と、目標時間に対して作業
者が納得できる許容延長時間をあらかじめ設定して記憶
しているΔＴ記憶手段１０７と、各種自動テスト、マニ
ュアルテストそれぞれの内容とその所要時間を記憶して
いるテスト内容記憶手段１０４と、タイマー１０９によ
って計測されている実際の診断作業経過時間と作業者が
入力手段に入力した目標時間との差をとって現時点での
残り時間を算出する残り時間算出手段１０８と、上記テ
スト選択手段により選択されたテストの組み合わせ（テ
ストパターン）を生成するテストパターン生成手段１１
０と、このテストパターン生成手段により生成された各
テストパターンの必要度（結局有効性である）および所
要時間を算出する必要度・所要時間算出手段１１１と、
この必要度・所要時間算出手段により算出されたテスト
の組み合わせの必要度および所要時間と上記残り時間算
出手段により算出された残り時間とによって最適なテス
トパターンを策定する最適テストパターン策定手段Ａ１
１２と、目標時間より所定時間すなわち上記ΔＴだけ超
過しても一層効果的なテストパターンを策定する最適テ
ストパターン策定手段Ｂ１１３と、最適テストパターン
策定手段Ａ，Ｂによって策定したテストパターンの最初
のテストを実行する際、作業者の判断によって自動診
断、マニュアル診断の何れでも選択できるようにするテ
スト選択許可手段１１４とからなる診断手順策定手段１
０５と、この診断手順策定手段によって選ばれたテスト
を作業者に表示することと、選択許可手段により作業者
の判断を仰ぐ場合に作業者に対しメッセージを表示する
表示手段１０６とを備えている。

【００１１】作業者の技術レベルに応じて自動診断とマ
ニュアル診断の選択を行えるようにしたのは、一般に、
技術レベルの高い作業者がマニュアル診断を行う場合、
マニュアル診断では診断できる不具合原因の数は自動診
断の場合よりも少ないが、診断に必要な時間は大幅に短
縮できるからである。テスト内容記憶手段もそのように
構成されており、あらかじめ該当テスト開発者が事前に
測定したテスト所要時間（標準時間）を記憶させてあ
る。図８、図９に自動診断とマニュアル診断の相違を示
してある。これらの図中、自動診断およびマニュアル診
断は、網かけで示してある不具合原因を診断することが
できる。

【００１２】本実施例発明装置の作用を図４に示すメイ
ンプログラムのフローチャートを用いて説明する。作業
者が入力（Ｓ１０００、ここでＳはステップの略）した
不具合現象、目標診断時間に応じて、不具合原因記憶手
段から入力された現象に関連のある（原因となった可能
性のある）不具合モード（原因）が選択（Ｓ１０１０）
され、その不具合原因として候補にあがったモードを検
証するために必要なテストが、自動診断、マニュアル診
断ともに選択（Ｓ１０２０）される。ここで不具合原因
記憶手段には、それぞれの不具合原因ごとに発生指数が
記憶されている。発生指数は市場での部品の注文数等か
ら、現在市場において該当不具合原因による不具合が発
生している確率を示したものである。次にテストが選択
できたか否かを判定（Ｓ１０３０）し、選択できなかっ
たならば、候補とした不具合原因がなくなったと解釈
し、この車両は不具合なしとして診断を終了する。テス
トが選択できた場合には後述のサブプログラム（ＳＵＢ
１）により最適なテストパターンを探す（Ｓ１０４
０）。

【００１３】次に選択されたテストの順序を推論するた
めに図５に示すサブプログラム（ＳＵＢ１）のフローチ
ャートを説明する。ピックアップされた不具合原因に示
されている発生指数を用いて其のテストの必要度が、自
動診断、マニュアル診断ごとに算出（Ｓ２０００）され
る。ここでテストＡ１の必要度は ＮｔｅｓｔＡ１＝Ｆ（Ｐｍｏｄｅ １…Ｐｍｏｄｅ ｎ） Ｐｍｏｄｅ ｎ：テストＡ１によって診断できる不具合
原因ｎの発生指数 で示される関数となる。例えば ＮｔｅｓｔＡ１＝√（Ｐｍｏｄｅ １＋Ｐｍｏｄｅ ２＋
……＋Ｐｍｏｄｅ ｎ） のように発生指数の自乗平均を使用すると、それぞれの
発生指数に対し一層重みがかかったテストの必要度とな
る。次に考えられる全てのテストパターンを考え、普通
のテストと代替テストとの組み合わせ（パターン）を作
る（Ｓ２０１０）。選ばれたテストの数をｎとし其のｎ
個に対し自動診断とマニュアル診断の２通りがあり、た
とえば３種類のテストが選ばれた場合、自動診断（Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１）、マニュアル診断（Ａ２，Ｂ２，Ｃ
２）とすると、テストパターンは １．Ａ１ ２．Ａ２ ３．Ｂ１ ４．Ｂ２ ５．Ｃ１
６．Ｃ２ ７．Ａ１・Ｂ１ ８．Ａ１・Ｂ２ ９．Ａ１・Ｃ１ １
０．Ａ１・Ｃ２ １１．Ａ２・Ｂ１ 12．Ａ２・Ｂ２ 13．Ａ２・Ｃ１
14．Ａ２・Ｃ２ 15．Ｂ１・Ｃ１ 16．Ｂ１・Ｃ２ 17．Ｂ２・Ｃ１ 1
8．Ｂ２・Ｃ２ 19．Ａ１・Ｂ１・Ｃ１ 20．Ａ１・Ｂ１・Ｃ２ 21．Ａ
１・Ｂ２・Ｃ１ 22．Ａ１・Ｂ２・Ｃ２ 23．Ａ２・Ｂ１・Ｃ１ 24．Ａ
２・Ｂ１・Ｃ２ 25．Ａ２・Ｂ２・Ｃ１ 26．Ａ２・Ｂ２・Ｃ２ の２６通りとなる。この２６通りのパターンそれぞれに
ついて必要度の総和、所要時間の総和を求める（Ｓ２０
２０）。テストパターンｉの必要度の和を ΣＮｐａｔ_ｉ テストパターンｉの所要時間を ΣＴｐａｔ_ｉ と表す。

【００１４】ΣＴｐａｔ_ｉが残り時間Ｔrest内の領域
で、ΣＮｐａｔ_ｉが最大であるテストパターンＰａｔ
＿ａ（図１０で図解）を、ここでの最適テストパターン
として選ぶ（Ｓ２０３０）。次にＰａｔ＿ａが選べたか
否かを判定（Ｓ２０４０）し、もしＴrestの領域でＰａ
ｔ＿ａが選べなかった場合は時間超過として診断を終了
する。Ｐａｔ＿ａが選べれば、メインプログラムに戻
る。この時点で最適なテストパターンが策定されたこと
になる。

【００１５】図４のメインフローチャートに戻り、次
に、目標時間をΔＴだけ超過しても一層効果の高いテス
トパターンを探す（Ｓ１０５０）、そのために、図６に
示すサブプログラム（ＳＵＢ２）を用いる。これは、作
業者があらかじめ入力する目標時間とは、あくまでも目
安であり、必ずしも其の時間内に診断を終わらせなけれ
ばならないということはない。例えば目標時間を３０分
と設定した場合に、３５分かかってしまっても、一層効
果のある診断手順が存在するならば、その診断手順を採
用する方が最適である場合がある。最適テストパターン
策定手段Ｂはこのような場合に対応するためのものであ
る。まずＴrest内の領域でのテストパターンの集合の分
布関数を求める（Ｓ３０００）。予め、許容範囲の超過
時間の目安ΔＴを記憶しておいて、ΣＴｐａｔ_ｉが残
り時間ＴrestからＴrest＋ΔＴの領域で、必要度ΣＮｐ
ａｔ_iが最大で既に求められた分布関数より大きく最大
のテストパターン（Ｐａｔ＿ｂ）を選ぶ（３０１０）。
次にＰａｔ＿ｂが選べたか否かを判定する（Ｓ３０２
０）。もし見付けられなかったならば最適なテストパタ
ーンはＰａｔ＿ａとなる（Ｓ３０７０）。ここでＰａｔ
＿ｂがＰａｔ＿ａよりも最適なテストパターンになるた
めには、Ｐａｔ＿ａと比較して単なる所要時間超過に伴
う効果増大分よりも高い効果が得られることが条件にな
る。それを見るために、既に選ばれたＰａｔ＿ａ及びＰ
ａｔ＿ｂとＴrest内の領域のテストパターンの分布関数
との距離Ｄｐａｔ＿ａおよびＤｐａｔ＿ｂを求める（Ｓ
３０３０）。次にＤｐａｔ＿ａとＤｐａｔ＿ｂの比較判
定を行う（Ｓ３０４０）と、２つの場合が生ずる（図１
１の図解参照のこと）。

【００１６】１）Ｄｐａｔ＿ａ＜Ｄｐａｔ＿ｂ：Ｐａｔ
＿ｂはＰａｔ＿ａと比較して所要時間の経過に対して一
層高い効果を得ることができる。この場合、作業者に対
し時間を延長することが受け入れられるか否かの判断を
仰ぎ（Ｓ３０５０）、時間延長が受け入れられたなら
ば、最適なテストパターンはＰａｔ＿ｂとし（Ｓ３０６
０）、受け入れられない場合は最適なテストパターンは
Ｐａｔ＿ａとする（Ｓ３０７０）。

【００１７】２）Ｄｐａｔ＿ａ≧Ｄｐａｔ＿ｂ：Ｐａｔ
＿ｂはＰａｔ＿ａと比較して所要時間の超過に対して、
一層高い効果を得られないため、最適なテストパターン
はＰａｔ＿ａとする（Ｓ３０７０）。

【００１８】以上のようにして最適なテストパターンが
得られる。図４のメインフローチャートに戻り、診断手
順は策定された最適なテストパターンの中で必要度の高
い順にテストを行うこととなり、選ばれたパターンの中
で必要度の最も高いテストを最初のテストとする（Ｓ１
０６０）。しかし、技術者の技術レベルにより、其のテ
ストを行うことに満足しない場合が以下の２通り考えら
れる。

【００１９】１）技術力の高い作業者で、最初のテスト
に自動診断が選ばれ、作業者としては、自動診断のよう
に指定に応じて測定機のセッティングを行うのは煩わし
いと感じたとき。

【００２０】２）技術力の低い作業者で、最初のテスト
にマニュアル診断が選ばれたとき、作業者はマニュアル
診断を用いた判定ができないと作業者自身が感じたと
き。

【００２１】かかる事態に対応するため、作業者が自分
の技術レベルを考慮したテスト（ＳＵＢ３）を選択する
（Ｓ１０７０）融通性を持たせる。

【００２２】図７に示すサブプログラム（ＳＵＢ３）を
用いて説明する。まず上記のようにして策定されたテス
ト手順による１番目のテスト要領を表示（Ｓ４０００）
する。自動テストとそれに代わるテスト法の何れが表示
されたか（Ｓ４０１０）を見る。表示されたテストがマ
ニュアル診断の場合、作業者に対し自動診断の方が良い
かどうかを判定（Ｓ４０２０）させる。作業者がマニュ
アル診断ではなく自動診断を要求したとき、診断装置は
その要求を受け入れ、自動診断を選択する（Ｓ４０３
０）。逆に表示されたテストが自動診断のとき、作業者
にとってマニュアル診断の方がよいか否かを判定（Ｓ４
０４０）させ、技術レベルの高い作業者または其のマニ
ュアル診断の方法を作業者が既に知っているときは、マ
ニュアル診断を選択する（Ｓ４０５０）ことができる。

【００２３】図４に示すメインプログラムに戻り、以上
のようにして選択されたテスト要領を表示（Ｓ１０８
０）し、作業者は此の診断装置を用いて１番目のテスト
を実行（Ｓ１０９０）する。ここで、予めテスト内容記
憶手段により記憶されているテストの標準所要時間通り
に作業者が作業できなかった場合や、ＳＵＢ３により作
業者がテストを変更した場合、終了時間にズレが出てく
る。そのため１つのテストが終了し、次のテストに移る
前に、実際の残り時間を勘案して再び推論を行う。再度
推論を行うために、テストを行って、正常と判定された
不具合モードは候補から外す（Ｓ１１００）。Ｂへ戻っ
て次のテストを選ぶ。

【００２４】この故障診断装置を使用することによっ
て、一度マニュアル診断で診断したテストが再び自動診
断で選択されることがあるが、図８、図９に示すように
マニュアル診断で診断できなかった不具合原因を診断す
るためには自動診断を行うことが必要になる場合があ
る。これによってマニュアル診断により簡単に診断でき
る不具合原因は迅速に発見することができ、自動診断に
よってさらに診断の洩れを無くすことができる。

【００２５】上記各手段は、既に説明した作業手順すな
わちプログラムに従って動作し、発生している不具合現
象に対してもっとも効果的な故障診断方法を作業者に提
示する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、限
られた作業時間内で最適な故障診断作業を実行すること
ができ、故障原因を迅速に発見することができる。故障
診断時間の目安が設定できるので作業スケジュールを容
易に策定できる。技術レベルの高い作業者の場合はマニ
ュアル診断を選択することにより、自動診断のための種
々の煩わしい操作の実行を強制されずに、診断所要時間
を大幅に短縮できる。故障診断プログラムのメンテナン
スに際しては、従来は種々の要素を勘案しなければなら
なかったが、本発明装置の場合は、実験による各テスト
の所要時間と、各不具合原因の発生指数を調べることに
よって済み、機械的に容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両故障診断装置の一実施例図で
ある。

【図２】従来の車両故障診断装置の一例を示す図であ
る。

【図３】一般的な車両故障診断装置を示す図である。

【図４】本発明装置作動時のメインフローチャートを示
す図である。

【図５】本発明装置作動時のサブプログラム（ＳＵＢ
１）のフローチャートを示す図である。

【図６】本発明装置作動時のサブプログラム（ＳＵＢ
２）のフローチャートを示す図である。

【図７】本発明装置作動時のサブプログラム（ＳＵＢ
３）のフローチャートを示す図である。

【図８】不具合がフューエルポンプシステムに生じた場
合の自動診断とマニュアル診断の相違を説明するための
図である。

【図９】不具合がＶＴＣシステムに生じた場合の自動診
断とマニュアル診断の相違を説明するための図である。

【図１０】サブプログラム（ＳＵＢ１）によるＰａｔ＿
ａの決定方法を説明する図である。

【図１１】サブプログラム（ＳＵＢ２）によるＰａｔ＿
ｂの決定方法を説明する図である。

【符号の説明】

１０…故障診断装置 １１…外部コン
ピュータ １２…計測ボード １３…ルービン
グプローブ １４…診断コネクタ １５…車載コン
ピュータ １００…入力手段 １０１…不具合
原因記憶手段 １０２…不具合原因捜査手段 １０３…テスト
選択手段 １０４…テスト内容記憶手段 １０５…診断手
順策定手段 １０６…表示手段 １０７…ΔＴ記
憶手段 １０８…残り時間算出手段 １０９…タイマ
ー １１０…テストパターン生成手段 １１１…必要度
・所要時間算出手段 １１２…最適テストパターン策定手段Ａ １１３…最適テストパターン策定手段Ｂ １１４…テスト選択許可手段 ２００…入力手
段 ２０１…不具合原因記憶手段 ２０２…不具合
原因捜査手段 ２０３…テスト選択手段 ２０４…テスト
内容記憶手段 ２０５…テスト順序記憶手段 ２０６…表示手
段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に搭載してある電子システム又は機械
   的なシステムに不具合が生じた時、不具合の原因、部位
   を診断するために、不具合状況の入力手段、不具合原因
   記憶手段、不具合原因捜査手段、テスト選択手段、テス
   ト内容記憶手段、テスト順序記憶手段および最適なテス
   ト方法を判定、表示するための表示手段を備えた車両故
   障診断装置において、 作業者が希望目標として入力した所要診断時間と、各診
   断作業毎に設定された作業経過時間とに応じて最適診断
   手順を策定する診断手順策定手段を付加して設置したこ
   とを特徴とする車両故障診断装置。
2. 【請求項２】診断手順策定手段は、最初に希望目標とし
   て入力した所要診断時間より所定時間だけ延長すれば、
   この最初に入力した所要診断時間内に最適診断手順に従
   って行われる各診断作業の必要度の総和より、各診断作
   業の必要度の総和が単なる時間延長効果以上に顕著に増
   加する別の診断手順を発見できた場合には、其の別の手
   順を最適診断手順として追加策定するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の車両故障診断装置。
3. 【請求項３】診断手順策定手段は、作業者が入力した目
   標とする所要診断時間からタイマーにより測定された作
   業の経過時間を差し引いた残り時間と、不具合原因記憶
   手段に記憶している不具合原因ごとの発生指数とテスト
   内容記憶手段に記憶されている各テストの標準所要時間
   とに応じて、対象とする不具合原因の推定に最適な診断
   手順を策定する最適テストパターン策定手段Ａを備えて
   いることを特徴とする請求項１記載の車両故障診断装
   置。
4. 【請求項４】診断手順策定手段は、作業者が入力した希
   望目標とする所要診断時間よりも診断作業に必要な標準
   時間が所定時間だけ長くなっても、対象とする不具合原
   因の推定に一層効果の高い診断手順を策定する最適テス
   トパターン策定手段Ｂを備えていることを特徴とする請
   求項１記載の車両故障診断装置。
5. 【請求項５】診断手順策定手段は、作業者の技術レベル
   に応じて、作業者自身に自動診断とマニュアル診断の選
   択を許可するテスト選択許可手段を備えていることを特
   徴とする請求項１記載の車両故障診断装置。
6. 【請求項６】診断手順策定手段は、あらかじめテスト内
   容記憶手段に記憶されている各テストの標準所要時間と
   実際に作業者が費やした作業時間とのズレに対応するた
   め、各テストを終了するごとに、最適な診断手順策定作
   業を繰り返すことを特徴とする請求項１記載の車両故障
   診断装置。